Критерии отбора гидравлических жидкостей

Выбор гидравлической жидкости зависит от условий применения: диапазона рабочих температур, конструкции гидравлической системы, типа насоса, рабочего давления и экологических соображений. Требуемый срок службы, доступность, экономические и экологические факторы также определяют тип применяемого гидравлического масла. С реологической точки зрения вязкость подбираемой жидкости должна быть минимально возможной. Это гарантирует мгновенное срабатывание гидравлики при активации системы. С другой стороны, минимальная вязкость необходима для снижения утечек и гарантии адекватной смазки насоса и других подвижных частей. Любое изменение температуры гидравлической жидкости непосредственно отражается на вязкости. Поэтому рабочая температура гидравлической системы должна поддерживаться в сравнительно узких пределах для исключения крупных колебаний вязкости жидкости. При выборе гидравлической жидкости исходят из предположения, что рабочая и окружающая температура известны. В замкнутых системах это температура контура, а в открытых системах — температура в резервуаре. Вязкость подобранной жидкости должна находиться в оптимальных пределах, от 16 до 36 мм²/с
(V_{оптимум} = оптимальной рабочей вязкости = 16-36 мм²/с). В пороговых условиях (во время низкотемпературного запуска, при кратковременных перегрузках) вязкости, приведенные в Табл.1, могут быть использованы в зависимости от типа насоса, применяемого в системе. Нормальные рабочие условия зависят от окружающей температуры, давления и других факторов. В стационарных гидравлических системах низкого и среднего давления рабочая емпература должна составлять 40-50 °С (температура в баке).

Таблица 1. Вязкости в зависимости от типа насоса Тип насоса Максимально допустимая вязкость в мм2/с (при холодном запуске) Минимально допустимая вязкость (в условиях нагрузки, максимально допустимая температура 90 °С), в мм2/с Шестеренчатый около 1000 10-25 Поршневой 1000-2000 10-16 Ротационный крыльчатый 200-800 16-25

Для систем, работающих при высоких давлениях (выше 400 атм), средняя температура системы может быть приблизительно на 10-20 °С выше. Следует иметь в виду, что температура жидкости на выходе из насоса и далее по схеме моторов и клапанов выше, чем средняя температура в баке системы. Температура утечки, зависящая от давления и производительности насоса, всегда выше температуры в системе или в баке.
Температура жидкости никогда не должна быть выше 90 °С (максимум 100 °С)в любой части системы. Если эти условия не могут быть обеспечены в силу экстремальных обстоятельств, то при более низких температурах окружающей среды рекомендуется промывать насосы и моторы. Вязкость при запуске и рабочую вязкость (рабочая вязкость гидравлической жидкости) устанавливают в соответствии с различными ISO классами вязкости. Для большинства областей применения допустимы классы вязкости 15, 22 (при низких температурах окружающей среды), 32, 46 и 68. Обычно применяют масла с ИВ около 100. Высокоиндексные масла (лучшая вязкостно-температурная зависимость) рекомендуются для специальных гидравлических систем при высоких или низких температурах окружающей среды и применениях в мобильных системах. Если применяются присадки, повышающие ИВ (вязкостные присадки), то они должны обладать стойкостью к сдвигу (в течение всего срока службы жидкости) для сохранения механических свойств масла на протяжении всего срока службы. Высоковязкие масла могут применяться в длительно эксплуатируемых системах для со- кращения утечек и износа. Высокоиндексные гидравлические масла способствуют рационализации ассортимента масел в промышленных областях применения (например, масло HVLP 46 может заменить масла до пяти классов вязкости (ISO VG 15-68). На диаграммах подбора гидравлических жидкостей (рис.1) показаны рекомендованные классы вязкости в зависимости от окружающей температуры.
Средняя рабочая температура гидравлических масел на базе минеральных масел в стационарных системах не должна превышать 50—60 °С и 80-90 °С в мобильных системах. Жидкости, содержащие воду (например, HFC-жидкости), должны поддерживаться при более низких температурах, вплоть до 35-40 °С (давление насыщенных паров воды).
Объем жидкости в стационарных системах должен в три—пять раз превышать объем жидкости, прокачиваемой за одну минуту. В мобильных системах объем бака должен быть в один—два раза больше объема прокачиваемой жидкости, но в особых обстоятельствах возможен и меньший объем.

4. Классификация и стандартизация гидравлических жидкостей
В зависимости от своего конечного назначения гидравлические жидкости могут быть отнесены к одной из двух основных групп — жидкостей для гидростатических и гидродинамических областей применения.
Гидростатические области применения могут быть подразделены на подгруппы с учетом международных стандартов ISO, СЕТОР и национальных (например, DIN) классификаций:
• DIN 51 524 или ISO 6743/4 гидравлические масла;
• ISO/CD 12922, VDMA 24317, СЕТОР RP91H и DIN 51 502 огнестойкие гидравлические жидкости в соответствии с 7-м Люксембургским отчетом или Factory Mutual System Insurance company USA (FM Global);
• ISO 15380 (VDMA 24568) и ISO 6743/4 гидравлические жидкости, способные к быстрому биоразложению ISO 15 380: Смазочные материалы, промышленные масла и смежные продукты (класс L) семейство Н — спецификация на экологически приемлемые жидкости — HETG, HEES, HEPG, HEPR;
• NSF Н1, Н2 и FDA гидравлические масла, применяемые в пищевой промышленности NSF International The Public Health and Safety Company (некоммерческая, неправительственная организация — США);
• STOU и UTTO универсальные гидравлические масла для применения в мобильных системах. Гидравлические масла, применяемые в гидродинамических устройствах, могутбыть отнесены к ATF, жидкостям для конвертеров и муфт сцепления (см. главу 10). На рис.2. показаны различные категории гидравлических жидкостей и основные области их применения.